相對于風電的不分晝夜來說,太陽能發電有著“白天忙晚上歇”的先天不足。光伏電站的這種間歇性運轉方式,讓電網方面叫苦不迭。從對電網調峰所帶來的不利影響看,光伏發電是名副其實的“垃圾電”。隨著電網智能化的發展,這些困擾應該是光伏發展史上的階段性煩惱。
局部地區出現“棄光”苗頭
近年來,光伏項目多集中在我國青海、甘肅、新疆等西北地區,一度形成“裝機熱”。去年以來,伴隨局部地區“棄風現象”的出現,西北一些地區開始顯現“棄光苗頭”。
中國可再生能源學會光伏專業委員會副主任、秘書長吳達成說,由于電網吸納能力問題,加上一些風電、光伏項目遠離負荷中心,難以做到就近消化,就會造成這些可再生能源電站的空轉。目前,青海等局部地區已有“棄光苗頭”。光伏項目過分集中了,遲早會出現這種問題。
“在西藏、青海等一些光照條件好的地區,集中在短短幾個月內,上馬大量光伏發電項目。但你不能怪企業搶裝,因為只有這樣才能享受到相應政策。企業看的是市場走勢,不是市場規律。由于由發電企業承擔的發電與升壓設備,及由電網部門承擔的輸電線路配套滯后,致使電廠建起來了卻上不了網!钡珔沁_成也表示,這都是階段性銜接問題。
記者近日在格爾木荒漠地帶看到,藍天白云、陽光刺眼的昆侖山下,戈壁灘荒漠上鐵塔林立,輸電線路如蜘蛛網般密集,地平線上一排排光伏電板遠遠望去像山東的蔬菜大棚,又像是藍色的海洋。這里分布著多家光伏電站,有三峽的,有大唐的,還有北控綠產的。據北控綠產(青海)新能源有限公司綜合部經理鄭麗麗介紹,北控綠產格爾木項目已并網發電40000千瓦,而規劃規模將達100000千瓦。但由于變電容量有限,現在一期限到17000千瓦,二期沒有負荷。在青海,當地光伏電站普遍反映,由國家電網支付的0.354元/千瓦時都月月足額支付,但國家補貼資金遲遲沒有到位,對企業經營造成了影響。
青海省電力公司發展規劃部副主任李紅霞說,青海是一個缺電省份,去年外購電70億千瓦時,柴達木地區曾有“棄光現象”,主要是電站變電器大修,因設備問題無法送出。其中,有的是因為光伏電站本身建設質量有問題。目前,基本沒有再出現“棄光現象”。
對此,國家電網新聞發言人張正陵表示,由于金太陽項目是事前補貼,有些項目拿了錢卻不辦事,或不好好辦。有的光伏電站只是安裝了光伏板,有的甚至把光伏板裝在了朝北的屋頂上。國家電網對光伏發電是支持的,要求無條件上網,全額收購。國家電網出臺了對分布式電源扶持上網扶持政策后,這些潛水的項目都會浮出水面了。如果采取電量補貼的方式,光伏電站就會積極申請上網,以上怪象也會避免。目前,光伏發電對電網的整體影響微乎其微,占比尚不到1%。
光伏電站與負荷中心逆向分布
與我國煤炭產區與消費區的逆向分布相似,我國光伏發電項目在分布上也與電力負荷中心呈現這一趨勢。
青海省太陽能資源豐富,資源儲量僅次于西藏,開發條件較為便利,是國家開發太陽能項目的重點地區,也是目前我國光伏發電裝機最大的省份。近兩年,青海電網光伏發電裝機容量漲勢極為迅猛。截至2012年年底,青海電網并網光伏電站達52座,裝機容量為131.8萬千瓦,占全省發電總裝機容量的8.8%。
其中,海西地區并網光伏電站48座、容量122.3萬千瓦,占青海省光伏總容量的92.79%。2012年,青海光伏發電量完成14.39億千瓦時,較上一年增長9.2倍,占全網上網電量的2.55%。顯然,海西地區的光伏項目集中顯得過分集中,讓海西電力一時吃不消。
青海格爾木是國家太陽能示范城市。從格爾木市東行約36公里,走進腳下寸草不生的巨大光伏方陣。三峽新能源格爾木發電有限公司運行部副經理張甲榮介紹說,格爾木光伏電站一期投資2億元,電站總裝機容量為10000千瓦,分為8個固定軸子方陣,1個斜單軸子方陣,1個雙軸跟蹤子方陣。2011年12月25日并網發電,電站平均年發電量約為1800萬千瓦時,可利用發電數為1800小時。二期20000千瓦并網光伏發電項目與一期項目毗鄰,工程總投資2.7億元,送出線路電壓等級110千伏,現已完成安裝調試并上網。上網電價一期1.15元/千瓦時,二期1元/千瓦時。
據青海電力公司介紹,青海光伏電站大多集中在網架薄弱、負荷基數小的末端電網,與用電負荷呈逆向分布,加之光伏電站間歇性、波動性的特點,對電網的安全穩定運行帶來較大影響,給調度運行帶來較大挑戰。由于光伏接入,部分330千伏變電站本地負荷輕,無法就地消納,上送功率過大使得電網主變設備存在過載風險。
近年來,由于光伏電站的規;胁⒕W,加上海西電網與主網聯系薄弱,對電網的潮流和無功電壓及穩定控制產生很大的影響,各種影響電網安全的風險因素疊加,電網安全形勢復雜嚴峻。在此情況下,青海電力公司只有嚴把光伏電站入網關,要求所有并網光伏電站均具備低電壓穿越能力,同時有計劃有步驟地開展光伏電站并網檢測工作,為電網安全穩定運行提供設備保障。
第一光伏大省的建議與呼聲
無疑,規模化光伏電站的快速發展與集中接入,給青海電網的規劃、運行、控制帶來較大影響。吳達成認為,西部土地資源好,光照條件好,但一下子增加10億瓦,這對當地負荷是一個較大數據,F在,分區域調整上網電價,鼓勵分布式能源發電,實現就近上網,就是要避免光伏項目過度集中到某個點上。這樣,就會暫減輕對電網的壓力,但電網承受能力和輸配能力必須加強。
辦法總比困難多。為破解當前我國光伏發電并網調度運行所面臨的實際困難,從2009年開始,青海省電力公司和中國電力科學研究院合作開展了青海電網大規模光伏發電并網規劃及運行控制關鍵技術與應用項目的研究和建設。2013年3月9日,項目順利通過青?茖W技術廳組織的成果鑒定,項目成果整體上達到國際領先水平。
為科技推進光伏電力事業,使廠網實現和諧發展,青海省電力公司提出如下建議:
一是加強規劃管理,優化開發布局和進度。建議結合電網消納能力,統籌考慮太陽能、風能等新能源開發規劃,合理確定各種類型新能源的開發比例。
二是從更高層面研究新能源消納市場問題。通過國家層面的統籌,依托全國大電網,系統解決青海能源送出問題。